لطفا به نکات زیر در هنگام خرید دانلود فایل پاورپوینت طرح زمان بندی خواب/بیدار برای رسیدن به کمترین تاخیر نقطه به نقطه در شبکه های حسگر بی سیم توجه فرمایید.

1-در این مطلب، متن اسلاید های اولیه دانلود فایل پاورپوینت طرح زمان بندی خواب/بیدار برای رسیدن به کمترین تاخیر نقطه به نقطه در شبکه های حسگر بی سیم قرار داده شده است 2-به علت اینکه امکان درج تصاویر استفاده شده در پاورپوینت وجود ندارد،در صورتی که مایل به دریافت  تصاویری از ان قبل از خرید هستید، می توانید با پشتیبانی تماس حاصل فرمایید 3-پس از پرداخت هزینه ، حداکثر طی 4 ساعت پاورپوینت خرید شده ، به ادرس ایمیل شما ارسال خواهد شد 4-در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل اسلاید ها میباشد ودر فایل اصلی این پاورپوینت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد 5-در صورتی که اسلاید ها داری جدول و یا عکس باشند در متون زیر قرار نخواهند گرفت

— پاورپوینت شامل تصاویر میباشد —-

اسلاید ۱ :

مقدمه

شبکه های حسگر بی سیم شبکه ای از سنسور نود های توزیع شده می باشد که  مجهز به حس کردن، محاسبات، انرژی و ماژولهای ارتباطی می باشد که  برای مانیتورینگ یک پدیده خاص مانند زیست محیطی داده ها و یا ردیابی اشیاء می باشد .

نود ها در چنین شبکه هایی با مشخصه های زیر سر و کار دارند :

محدودیت انرژی

محدودیت  پردازش

محدودیت حافظه

یک گره حسگر مصرف انرژی در چهار عملیات زیر دارد:

حس کردن داده

دریافت اطلاعات

ارسال داده ها 

پردازش داده ها

نکته : بطور کلی، بیشترین عناصر مصرف  انرژی مختص به ماژول RF می باشد که ارائه گر ارتباطات بی سیم است.

اسلاید ۲ :

در تمام عملیات نودهای حسگر ،  ارسال و دریافت داده ، مصرف انرژی بیش از سایر عملیاتها دارد .

  • بعنوان مثال ، مصرف انرژی برای انتقال یک بیت داده روی کانالهای بی سیم معادل با انرژی لازم برای اجرای هزاران سیکل دستورالعمل در سطح پردازش کننده می باشد .

پروتکلهای لایه های سخت افزار ، شبکه و انتقال که برای این شبکه های حسگر بی سیم  طراحی شده اند ،  باید توجه به استفاده موثر از ماژول RF داشته باشند که برای اینکار موارد زیر لازمیست :

به حداقل رساندن تصادمها در لایه های سخت افزار

کنترل سربار پیامها در مسیریابی

زمان بندی موثر خواب/بیدار

qعلاوه بر موارد بالا  ، در مدت طراحی پروتکل ، منابع محدودی از نودهای حسگر از قبیل  قدرت پایین پردازش کننده ، حافظه کمتر ، ارتباطات برد کوتاه  و شدت حسگری کمتر باید در نظر گرفته شوند .

 

اسلاید ۳ :

عموما ، شبکه های حسگر بی سیم فعالیتشان بدین صورت است که اکثر زمانها در حالت بیکار می مانند و فقط گاهی اوقات داده ارسال می کنند . در ضمن میزان مصرف انرزی برای گوش دادن به کانال بیکار (بدون استفاده) معادل با مصرف انرژی در هنگام ارسال و دریافت داده می باشد و بسیار بیشتر از مصرف انرژی در حالت خواب می باشد .

نکته : با استفاده از تکنیکهای زمان بندی خواب/بیدار و اثرپذیری آنها می توان اتلاف انرژی را در حالت بیکار کاهش داد و این خود باعث بهره وری می گردد .

انواع پروتکلهای زمان بندی خواب/بیدار در این گزارش ارائه می گردد . بیشتر پروتکلها از یک دوره زمانی داخلی خواب/بیدار بهره می برند (شکل ۱) و بدین ترتیب با حفاظت از انرژی در هزینه های تاخیر و ارسال/دریافت ،  تاثیرگذار می باشد  .

 

اسلاید ۴ :

برای کاهش تاخیر ، پروتکلهای پیشنهادی از طرح زمان بندی خواب/بیداری عمومی را برای همه نودها استفاده نمی کنند و ترجیها از ساختاری استفاده می کنند که طول فعال بودن گره را با توجه به حجم ترافیکی ، در سه سطح مختلف افزایش می دهد :

گره ای که  فاصله زمانی بیداریش افزایش می یابد ، باید فاصله مسافت خود را از نود اصلی کاهش دهد تا نودها ، داده هایشان را خیلی خوب و تاخیر کمتر  از طریق این نودها به نود اصلی برسانند .

فاصله زمانی بیداری نودها براساس اهمیت توپولوژی آنها می بایستی افزایش یابد . اولویت توپولوژی می تواند بر اساس قانون نودها در اتصالات شبکه می تواند تعیین و مشخص گردد .

در صورت وقوع رویدادی در یک نود ،  فاصله زمانی بیداری  در نود خاص که همسایه اش هستند باید بیشتر شود تا مشارکت داشته باشند در اینکه بیشتر رویدادها در همان نود  یا در نزدیکی آنها روی  می دهد .

اسلاید ۵ :

این سمینار شامل بخشهای زیر است :

بخش اول – اهمیت مشکل کاهش تاخیر را بحث می کند و استفاده از زمان بندی خواب/بیدار متغیر را  برای نودهای مختلف بر اساس نیاز بار ترافیکی آنها بیان می دارد.

بخش دوم – طرح زمان بندی خواب/بیدار برای به حداقل رساندن تاخیر نقطه به نقطه (SMED)را در شبکه های حسگر بی سیم Multi-Hop را معرفی می کند .

بخش سوم – شبیه سازهای زیادی عملکرد پروتکل پیشنهادی را ارزیابی می کنند  و اینکار را با مقایسه کارایی آنها با پروتکل S-MAC  و AnyCast  انجام می دهند و نتایج را نشان می دهد .

بخش انتهایی  – تحلیل و نتیجه گیری

 

اسلاید ۶ :

برای اکتساب صرفه جویی در انرزی ، بسیاری از مکانیسمهای حفاظت از انرزی پیشنهاد شده است. از جمله تحقیقات نیکولاس ، یک بررسی جامع از پروتکلهای مختلف حفاظت از انرژی را بیان می دارد .آن مکانیسمهای حفاظت از انرژی را به دو دسته عمده تقسیم می کند :

فعال : این طرحها باعث افزایش بهره وری انرژی در سطح پروتکل (لایه های شبکه ، حمل و انتقال ) می گردد .

منفعل : این طرحها تکیه بر سخت افزار آگاه از انرژی دارد.مثال : رادیوها و پردازشگرهای با مصرف کم انرژی .

بر اساس تصمیمی که برای خاموش /روشن نمودن فرستنده و گیرنده انجام می شود ، این طرح به دو دسته تقسیم می شود :

طرح دانه ریز

طرح دانه درشت . مکانیسم دانه درشت  بیشتر به دو دسته زیر تقسیم  شده اند:

توزیع شده

بر اساس زیرساخت

اسلاید ۷ :

مکانیسمهای حفاظت از انرژی دانه درشت می تواند به سه نوع اصلی تقسیم گردند :

بر اساس تقاضا

ملاقات برنامه ریزی شده

آسنکرون

از طرحهایی بیان شده ، طرح زمان بندی خواب بر پایه مسافت – خطی که برای شبکه های سنسور بر  اساس کلاستر پیشنهاد شده است . در این طرح ، یک سنسور نود تصمیم می گیرد به وضعیت خواب برود و اینکار را بر اساس تناسب فاصله اش از  کلاستر هد  می گیرد . البته نتایج این طرح در مصرف انرژی نابرابری از سنسور نودها در کلاستر می باشد.

SPAN  ، برای افزایش وضعیت خواب نودها پیشنهاد می گردد در حالیکه همان تاخیر ترافیکی ثابت بماند . بدینمنظور ، تعدادی از نودها که هیچوقت خواب نیستند بعنوان هماهنگ کننده محسوب می شوند . هماهنگ کننده ها نقش محوری ایفا می کنند و زمان فواصل خواب/بیدار همه نودها را تعریف می کنند . از طرفی این نودها چون همیشه فعال هستند بنابراین تنها هماهنگ کننده ها در مسیریابی شرکت می کنند . 

 

اسلاید ۸ :

بخش دوم –

فعالیتهای مرتبط

طرح بسمت جلوی بسته ها در AnyCast پیشنهاد می شود ، که در آن هر نود از چندین پرش بعدی برخوردارند که این بستگی به نودهایی که در این پرش  ، برای حرکت  بسمت جلو ، کاندید می گردند . بنابراین زمانیکه یک نود داده ارسال می کند ، آن نیاز دارد تا منتظر بیدار شدن نودی که در پرش بعدی مشخص شده است بماند ، که ترجیحا آن بسته را برای اولین نودی از مجموعه بسمت جلو مشخص شده و بیدار است را می فرستد . در مجموع اینکار باعث کاهش مدت تاخیر یک پرش می گردد .

با مرور بر روی انواع طرحهای گفته شده می توان نتیجه گرفت که در بیشتر طرحهای خواب/بیدار ، همه نودها از همان زمان بندی خواب/بیدار عمومی استفاده می کنند و هر نودی برای خودش تصمیم به خواب رفتن را می گیرد ؛

در نتیجه ، با توجه به مستقل بودن زمان بیداری هر نود ، تاخیرها در هر پرش در امتداد مسیر تا رسیدن به سینک با یکدیگر جمع می شود . همه این تاخیرها در هر پرش کمک می کند تا تاخیر نقطه به نقطه بسته ها نهایی گردد .

 

اسلاید ۹ :

بخش سوم –

طرح زمان بندی پیشنهادی

v تشریح مسئله

بعنوان اولین چالش برای به حداقل رساندن تاخیر مورد انتظار نقطه به نقطه ، شناسایی مناطق مختلف می باشد  که در آن می توان تاخیر اضافی را به حداقل رساند . برای رسیدن به این هدف ، یعنی به حداقل رساندن تاخیر ، در سه سطح می توان آنالیز ، تجزیه و تحلیل و مورد توجه قرار گرفته است :

تاخیر بدلیل بار ترافیک در نودهای نزدیک به نود سینک رخ داده است .

تاخیر بدلیل بار ترافیکی در اتصالات نود بحرانی رخ می دهد .

تاخیری که اتفاق می افتد زمانیکه با ترافیکهای انفجاری (حاصل بروز رویدادها) سر و کار داریم .

نکته : در این گزارش به این چالشها پرداخته شده و  تاخیر را در سطوح مطرح شده با کاهش تاخیر و شاخصهای زمان بندی خواب/بیدار به بررسی و ارزیابی بپردازد .

اسلاید ۱۰ :

v راه حل پیشنهادی

ابتدا ،  در یک معماری شبکه حسگر بیسیم عادی  ، همه نودها دیتاهای خود را به نود سینک (Sink Node)ارسال می کنند و اینکار را از طریق نودهای نزدیک به Sink Node  که بیشترین ترافیک را بدوش می کشند انجام می گیرد .

ثانیا ، بدلیل الگوی ارتباط چند پرشی ، نقش نود در مسیریابی مهم می باشد . بر اساس توپولوژی نودهای مختلف دارای اهمیت متفاوت در شبکه می باشد .

ثالثا ، زمانیکه یک رویدادی در هر منطقه خاص از شبکه سنسور بیسیم رخ می دهد ، چرخه های خواب/بیدار عمومی نودها ،صرفنظر از فرکانس تشخیص رویداد همچنان باقی می ماند . آن نود خودش را بر اساس فرکانس و محل رویداد ، در شرایط تغییر فاصله زمانی خواب/بیدارشان منطبق نمی کند .